Как и в случае с Як-1, часть «семерок» выпускалась специально дооборудованными для частей ПВО. Самолет в этом варианте имел радиополукомпас РПК-10 и прожектор ФС-155 на левом крыле. Части ПВО получали по 20 самолетов этой модификации в месяц, хотя могли и изменять это количество (скорее всего в сторону уменьшения) в зависимости от потребности.
Эта машина отличалась от стандартного Як-7 возможностью установки фотоаппарата АФА-1М во второй кабине. Доработка состояла в установке кронштейнов для закрепления фотоаппарата и проделывания в полу окна размером 135x135 мм. Эталонный экземпляр для серийного производства — Як-7Б номер 14–10 изготовления завода № 82, проходил испытания в Научно-исследовательском институте специальной службы в октябре 1943 года. Фотоаппарат позволял производить съемку с высот от 300 до 3000 м. Всего заводы №№ 153 и 82 выпустили около 350 Як-7Б приспособленных для установки фотоаппарата АФА-1М, хотя и не на всех выпущенных разведчиках он потом устанавливался. Вообще такая переделка была вынужденным решением, далеким от совершенства. Советские ВВС на протяжении всей войны не имели удачных разведчиков — лучше всего в такой роли выступал пикирующий бомбардировщик Пе-2.
Кроме описанных выше модификаций Як-7 выпускавшихся в значительном количестве, существовало несколько вариантов построенных в одном или нескольких экземплярах.
Як-7-37 М-105ПА
Это был наиболее мощно вооруженный вариант «семерки». Построено их было 22 штуки. Основным вооружением служила пушка МПШ-37 (с боезапасом в 20 снарядов) сконструированная коллективом под руководством Шпитального. Кроме пушки МПШ над двигателем устанавливалось два пулемета УБС калибра 12,7 мм с общим боезапасом — 450 патронов. Вес секундного залпа при стрельбе из всех трех стволов составлял 4,15 кг. Под крыльями устанавливались направляющие для реактивных снарядов РС-82. Но их можно было подвешивать только в исключительных случаях, так как самолет с полным вооружением был сильно перетяжелен. Хотя машина проходила испытания с пушкой МПШ-37, но универсальное крепление так же позволяло устанавливать пушки ВЯ либо ШВАК в сочетании с пулеметами ШКАС либо УБС.
Стартовая масса самолета увеличилась по сравнению с Як-7Б приблизительно на 200 кг, а следовательно увеличилась и нагрузка на крыло.
Были установлены предкрылки, в связи, с чем изменились очертания консолей крыла. Еще одним существенным изменением конструкции было перемещение кабины назад на 400 мм (задняя кабина ликвидирована). Это пришлось сделать из-за больших размеров пушки. Были и другие более мелкие изменения — самолет имел антенну, фару, и увеличенное хвостовое колесо.
Совместные заводские и государственные испытания проходили с 15 апреля по 10 мая 1942 года, и как это можно было предположить, выявили снижение летных характеристик самолета. В среднем на 15 км/час упала максимальная скорость, а время набора высоты 5000 м увеличилось на 0, 65 мин. Сдвижка кабины назад увеличила вероятность капотажа, хотя в то же время несколько улучшился обзор назад.
Окончить испытания не удалось. Из-за прострела лопастей винта пулями из УБСов, самолет совершил вынужденную посадку. Отказы 37 мм пушек не позволили испытать их в полете.
Тем не менее, это не помешало принятию решения о заказе серии из 22 самолетов и проведении их войсковых испытаний. Однако самолеты этой небольшой серии были уже вооружены существенно доработанной пушкой НС-37, конструкции Нудельмана и Суранова. На них так же устанавливались предкрылки.
Як-7Б с дюралевым крылом. Такие самолеты получили обозначение Як-7Д. Внутри металлического крыла имелось больше свободного места, что позволило увеличить емкость топливных баков. Первые полеты Як-7Д совершил летом 1942 года. Дюралевые крылья имели округлые концы и без изменений перешли на Як-9.
Истребители Яковлева, выстроенные в ряд. Истребитель с тактическим номером 27 — Як-7ДИ, который внешне отличается от Яка-7Б трехсоставным фонарем кабины. Выпуск Як-7ДИ начался летом 1942 года. На самолете можно разглядеть детали, которые позднее появятся на Яке-9; выхлопные патрубки, створки ниши хвостового колеса, антенная мачта, обтекатель втулки, воздухозаборник маслорадиатора.
В российской литературе существовала довольно большая путаница в вопросе о вооружении Як-7-37. Такие авторы как Степанец, Косминков или Шинкаренко утверждали, что не оправдавшую надежд пушку МПШ пришлось заменить на НС-37. В то же время Е.Гордон утверждал, что Шпитальный создал просто великолепную пушку МПШ-37, которую устанавливали на всех Яках-7-37. Вероятно, права первая тройка. Это подтверждают полные эмоций воспоминания Шинкаренко.
Вся работа по определению возможностей нового вооружения легла на персонал 42-го ИАП. Командир части, уже известный нам Федор Шинкаренко, крайне неодобрительно отзывался о подходе работников коллектива Нудельмана к испытаниям. Они питали презрение к необразованным, в их представлении, техникам полка и с ними было очень трудно найти общий язык.
Сразу обратим внимание на больший боезапас пушки НС-37 — ее магазин вмещал 32 снаряда. Однако проблемы появились, как только начали снаряжать снарядную ленту. Из-за недоработанности ее звеньев, ленту трудно было снарядить так, чтобы снаряды нормально досылались. Поэтому в воздухе пушка часто заклинивала. Особенно был этим обеспокоен командир полка, перед которым стояла необходимость подготовить молодых пилотов к боям, а аварии, естественно, мешали боевой учебе. Демонстрационные стрельбы, которые были проведены для высших офицеров, вообще окончились полным провалом. Из четырех машин, стартовавших в присутствии маршала Ворошилова, для обстрела танков, у двух не убралось шасси, а у остальных имели место отказы вооружения. У самолета Шинкаренко, который взлетел последним, во время посадки сломался подкос стойки шасси.
